Устройство для рыхления прочныхгРуНТОВ Советский патент 1981 года по МПК E02F5/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ ПРОЧНЫХ ГРУНТОВ

I

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению и может быть использовано, для рыхления мерзлых грунтов с включением валунов и гальки при сооружении траншей, кюветов и т. п.

Известны устройства для рыхления мерзлых грунтов с помош,ью взрывргенератора жидких взрывчатых веществ (ЖВВ), который работает с непрерывной подачей на забой горючего и окислителя, а также импульсной подачей инициат9ра. Разрушение пород с помощью взрывогенератора пройсход т за счет периодических взрывов, возникающих р результате инициирования взрывчатой смеси, образованной горючим и окислителем 1.

Однако поскольку давление взрыва действует во все стороны равномерно, то в момент взрыва вся струя смеси горючего и окислителя от среза взрывогенератора до забоя уничтожается, что приводит к повышенному расходу горючего и окислителя. Кроме этого, воздействие ударных волн взрыва на забой незначительно.

Известны устройства для рыхления мерзлых грунтов, представляющие собой навесное оборудование ударного действия к стреловому экскаватору-крану и включающее направляющую штангу, шарнирно соединенную со стрелой базовой машины, клинрыхлитель и боек. Разрушение мерзлых грунтов указанными устройствами осушествляется клином-рыхлителем, на который периодически падает перемещающийся по направляющей боек 2.

Существенным недостатком известных устройств для разрушения мерзлых грунтов является их малая производительность. Кроме того, там, где в массиве мерзлого грунта содержится и более включений валунов и гальки, известные конструкции устройств для разрушения мер(злых грунтов практически неработоспособны без пред5варительного разрушения негабаритных включений.

Цель изобретения - повышение производительности разрушения мерзлых грунтов.

0 Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным внутри клина-рыхлителя взрывогенератором ЖВВ с толкателями подачи компонентов ЖВВ, концы которых выведены на ударную поверхность наковальни с возможностью взаимодействия с бойком, причем клин-рыхлитель выполнен в виде крестовой коронки, во внутреннюю полость которой выведены выходные отверстия взрывогенератора. Кроме того, направляющая штанга выполнена из нескольких коаксиально расположенных труб с резервуарными полостями, заполненными компонентами ЖВВ. На фиг. 1 изображен общий вид базовой мащины с навесным оборудованием ударного действия при сооружении кюветов; на фиг. 2 - навесное, оборудование, разрез. К оголовку стрелы 1 базовой мащины на щарнире 2 укреплена секция телескопической направляющей 3, в которую входит направляющая щтанга 4, выполненная в виде трех коаксиально расположенных труб, внутри которых размещены компоненты (горючее 5, окислитель 6 и инициатор 7). Посредством каната 8 по щтанге 4 перемещается боек 9. В верхней части щтанги 4 установлены щтуцера 10 для ввода компонентов в соответствующие трубы, а также проушина 11 для крепления каната 12. Нижняя часть секции жестко соединена с фланцем 13, который и свою очередь с помощью винтов 14 крепится к корпусу клина-рыхлителя 15. Клин-рыхлитель 15 выполнен в виде крестовой коронки, внутри которой выведены вы ходные отверстия 16 для рабочих компонентов взрывогенератора 17. Клин имеет клык 18 со сменными пластинами 19. Взрывогенератор 17 установлен в корпусе клина-рыхлителя 15 с системой подпорных 20 и противоударных 21 клапанов для каждого компонента, причем на щтоки 22 подпорных клапанов 20 установлены подпружиненные толкатели 23, перемещающиеся в пазах фланца 13. В центре взрывогенератора расположен электромагнитный клапан 24 для подачи инициатора 7. Подача компонентов к соответствующей клапанной системе осуществляется по гибким шлангам 25. Устройство для разрушения мерзлых грунтов работает следуюшим образом. Стрелой 1 базовой машины и канатом 12 навесное оборудование устанавливается на грунт, причем угол между осью телескопической направляющей штанги и горизонтальной поверхностью грунта составляет приблизительно 90°. После чего канат 12 ослабляется, а канатом 8 производится периодический подъем и сбрасывание бойка 9 по направляющей штанге 4 на корпус клинарыхлителя 15. Энергия удара бойка 9 передается на клыки 18, которые посредством сменных пластин 19 осуществляют механическое разрушение забоя. Одновременно в момент удара бойка 9 по корпусу клина-рыхлителя 15 посредством контакта бойка с толкателями 23 происходит срабатывание подпорных клапанов 20, и порции горючего 5 и окислителя 6 в определенных пропорциях через выпускные каналы впрыскиваются на забой, а порция инициатора 7 перемещается к закрытому электромагнитному клапану 24. Смешиваясь в процессе движения к забою, порции горючего 5 и окислителя 6 образуют ЖВВ. После срабатывания электромагнитного клапана 24 порция инициатора впрыскивается на забой, где вызывает воспламенение и взрыв ЖВВ. Явление обратного удара ликвидирует противоударный клапан 21, который в момент взрыва перекрывает впускной канал. В результате комбинированного воздействия удара сменных пластин 19, а также действия ударных волн, газов взрыва и высокой температуры происходит интенсивное разрушение Забоя и прогрев (разупрочнени породного массива. В связи с тем, что в данном случае взрыв ЖВВ.происходит в полузамкнутом объеме,КПД использования ударных волн взрыва повыщается за счет отра.жения части их от внутренней поверхности клыков 18 и последующего воздействия на забой. Разрущениый грунт в носится через пространство между клыками 18. В результате рызрушения забоя клинрыхлитель 15 вместе с направляющей штангой 4 опускается, при этом боковая поверхность клина-рыхлителя 15 формирует стенки разрушенного породного массива. Телескопическая конструкция направляющей секции 3 позволяет устранить нагрузку на стрелу 1 базовой машины в момент удара бойка 9 по корпусу клина рыхлителя 15, а также значительно упростить операцию по подъему штанги 4 с клином-рыхлителем 15, которая осуществляется посредством каната 12. Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность разрущения мерзлых грунтов с включением валунов и гальки. Формула изобретения 1.Устройство для рыхления прочных грунтов, включающее направляющую штангу, смонтированную на базовой машине, клиирыхлитель с наковальней .и боек, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, устройство снабжено установленным внутри клина-рыхлителя взрывогенератором жидких взрывчатых веществ с толкателями подачи компонентов, концы которых выведены на ударную поверхность наковальни с возможностью взаимодействия с бойком, причем клин-рыхлитель выполнен в виде крестовой коронки, во внутреннюю полость которой выведены выходные отверстия взрывогенератора. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющая штанга выполнена

из нескольких коаксиально расположенных труб с резервуариыми полостями, заполнен: ными компонентами жидких взрывчатых веществ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

: / //$S/// //$ / iS /

№ 589343, кл. Е 02 F 5/30, 1975 (прототип).